Усиление стен и остова здания при магистральных трещинах и значительных деформациях

Магистральные трещины характерны тем, что распространяются на всю высоту стены, разделяя ее на отдельные части. Причиной образования таких трещин обычно является неравномерная осадка фундаментов или большие температурные деформации здания. С образованием магистральных трещин коробка здания как бы разделяется на отдельные блоки, деформируемые самостоятельно при силовых и температурных воздействиях. Если трещины образуются в углах здания, то возможна потеря устойчивости или отрыв торцевой стены.

Усиление контрфорсами

Железобетонный контрфорс δ=300…500

Усиление поясом отдельной стены

1-Тяж Ø20…30

2-Накладка [ 12...16

3-Бетон кл. В25

Усиление поясом коробки здания

1-Тяж Ø20…30

2-Стяжная муфта Ø20…30

3-Накладка L 100х8 (L 140х10)

Усиление стальных конструкций. Общие положения.

При недостаточной несущей способности отдельных элементов, конструкций или зданий и сооружений производится их усиление, при этом, так же как и при конструкциях из других материалов, необходимо предусмотреть минимальные потери из-за остановок технологического цикла.

Элементы сварных конструкций, испытывающие растяжение, сжатие или изгиб, могут быть усилены увеличением сечений путем приварки новых дополнительных деталей. Несущая способность элемента при этом возрастает с увеличением его сечения или жесткости. Однако нагрев элемента в процессе сварки может снижать его несущую способность. Степень снижения зависит от режима сварки, толщины и ширины элемента, направлениясварки. Для продольных швов снижение прочности не превышает 15%. для поперечных может достигать 40%. Поэтому наложение швов поперек элемента при его усилении под нагрузкой категорически запрещается.

В связи с некоторой потерей прочности элементов при сварке, а также перераспределением напряжений как по сечению элемента, так и между элементами усиление под нагрузкой производят при напряжениях, не превышающих 0,8R_y, где R_y — расчетное сопротивление для стали, из которой изготовлен элемент.

С целью сокращения объемов работ по усилению, а в некоторых случаях и отказа от усиления необходимо выявлять и использовать резервы несущей способности сохраняемых конструкций путем: - уточнения усилий, действующих в перенапряженных элементах, за счет учета пространственной работы каркаса; фактических условий соединения и закрепления, учета фактических значений нагрузок, воздействий и их сочетаний; - уточнения прочностных характеристик материала конструкций и соединений, фактических размеров сечений и элементов; - включения в работу ограждающих конструкций или других вспомо­гательных элементов зданий и сооружений.

Основными способами усиления конструкций являются: - увеличение площади поперечного сечения отдельных элементов конструкции; - изменение конструктивной схемы всего каркаса или отдельных элементов его, в результате чего меняется расчетная схема: - регулирование напряжений.

Каждый из этих способов может применяться самостоятельно или в комбинации с другим. При выборе способа усиления и разработке проекта усиления необходимо учитывать требования монтажной технологичности.

При конструктивном оформлении усиления путем увеличения сечений необходимо: - обеспечить надежную совместную работу элементов усиления и усиливаемой конструкции, в том числе требования по местной устойчивости (размеры свесов, отгибов) и неискажаемости сечения (установка в необходимых случаях ребер, диафрагм и т. п.); - не принимать решений, затрудняющих проведение мероприятий по антикоррозионной защите, в особенности ведущих к щелевой коррозии или образованию замкнутых полостей, применяя в необходимых случаях герметизацию щелей; - назначать места обрыва элементов усиления из условия работы неусиленных сечений при действии расчетных нагрузок в упругой стадии, не допуская резких концентраторов напряжений в указанных местах; - учитывать наличие конструктивного оформления узлов, ребер жесткости, прокладок и т. п., а также допустимость увеличения габаритов строительных конструкций; - обеспечивать технологичность производства работ по усилению, и частности, доступность сварки, возможность сверления отверстий, закручивания болтов и т. п.

При усилении конструкций путем изменения конструктивной схемы требуется: - учитывать перераспределение усилий в конструкциях, элементах. узлах, а также в опорах, включая дополнительные проверки фундаментов; - учитывать разность температур, если существующие и новые конструкции могут эксплуатироваться в разных температурных режимах, а также температурный режим при замыкании статически неопределимых систем; - предусматривать в конструктивных решениях элементов и узлов возможность компенсации несовпадения размеров существующих и новых конструкций.

Способ усиления конструкций, предусматривающий регулирование напряжений, позволяет уменьшить усилия, действующие в конструкции. Преимущество его состоит также в том, что усиление может производиться без разгрузки конструкции и остановки технологического процесса.

Присоединение деталей усиления к конструкциям выполняется с помощью сварки, на болтах класса точности А и В или высокопрочных. В случае опасности возникновения хрупкого или усталостного разрушения присоединение осуществлять на высокопрочных бонах или болтах класса точности А. При соответствующем обосновании допускается применение дюбелей и самонарезающих винтов.

Применяемая для элементов усиления сталь, как правило, не должна уступать по качеству металлу усиливаемых конструкций (по механическим свойствам, вязкости и свариваемости).

При усилении конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде, коррозионная стойкость металла элементов усиления должна быть не ниже стойкости металла усиливаемой конструкции.